土壤學(xué)進展（第二卷）

目錄
第1章土壤天然納米顆粒及其環(huán)境行為1
1.1納米顆粒的來源及種類3
1.2工程納米顆粒的廣泛應(yīng)用及環(huán)境風(fēng)險3
1.3土壤納米顆粒的存在及研究意義5
1.3.1土壤中天然來源納米顆粒的產(chǎn)生5
1.3.2土壤納米顆粒的環(huán)境影響6
1.4土壤納米顆粒的提取和表征6
1.5土壤納米顆粒的穩(wěn)定性及影響因素9
1.5.1納米顆粒穩(wěn)定性的評價方法9
1.5.2納米顆粒穩(wěn)定性的影響因素11
1.6土壤納米顆粒對有機污染物的吸附行為及其影響因素13
1.6.1納米顆粒對有機污染物的吸附行為13
1.6.2吸附影響因素14
1.7土壤納米顆粒與污染物在多孔介質(zhì)中的遷移行為16
1.7.1納米顆粒在多孔介質(zhì)中的遷移16
1.7.2納米顆粒與污染物的共遷移19
1.8研究展望21
參考文獻22
第2章土壤對有機污染物的吸附及礦物吸附貢獻的求算31
2.1相關(guān)研究概述33
2.1.1土壤中吸附有機污染物的活性組分33
2.1.2土壤中有機污染物的吸附理論和模型34
2.1.3土-水界面有機污染物吸附行為的影響因素36
2.1.4納米顆粒對有機污染物界面吸附行為的研究38
2.1.5礦物對有機污染物界面吸附行為的雙重貢獻39
2.2有機污染物在不同土壤及有機-無機復(fù)合體上的界面吸附行為40
2.2.1在不同類型土壤上的界面吸附行為40
2.2.2在不同粒級土壤有機-無機復(fù)合體上的吸附行為41
2.2.3在不同土壤來源的胡敏酸上的吸附行為42
2.3有機污染物在土壤無機組分上的界面吸附行為43
2.3.1土壤純礦物的吸附作用43
2.3.2土壤無定型氧化鐵的吸附作用44
2.3.3納米尺度上土壤純礦物的吸附作用45
2.4土壤礦物對有機污染物的吸附貢獻率的探究46
2.5研究展望49
參考文獻50
第3章土壤中多環(huán)芳烴降解功能菌及其污染修復(fù)作用55
3.1多環(huán)芳烴污染及其生物修復(fù)56
3.1.1環(huán)境中多環(huán)芳烴的來源、遷移及其環(huán)境宿命56
3.1.2我國土壤多環(huán)芳烴污染現(xiàn)狀57
3.1.3多環(huán)芳烴污染微生物修復(fù)研究概述58
3.2多環(huán)芳烴降解功能菌的篩選66
3.2.1降解菌篩選方法66
3.2.2篩選所得的多環(huán)芳烴降解菌67
3.2.3降解菌對多環(huán)芳烴的*適降解條件69
3.2.4降解菌對多環(huán)芳烴的降解產(chǎn)物及途徑72
3.3降解菌修復(fù)多環(huán)芳烴污染土壤77
3.3.1Massilia sp.WF1對多環(huán)芳烴污染土壤的修復(fù)77
3.3.2Massilia sp.WF1-Phanerochaete chrysosporium共培養(yǎng)體系對菲污染土壤協(xié)同修復(fù)78
3.4多環(huán)芳烴污染修復(fù)過程中降解功能基因豐度變化81
3.4.1RHDα-GP和RHDα-GN基因豐度的變化82
3.4.2nidA和nidB基因豐度的變化82
3.5多環(huán)芳烴污染修復(fù)過程細菌群落結(jié)構(gòu)的變化83
3.5.1iHAAQ方法的建立與驗證84
3.5.2菲污染土壤的細菌群落結(jié)構(gòu)變化85
3.6研究展望88
參考文獻89
第4章壬基酚和雙酚類新型污染物的環(huán)境行為95
4.1引言95
4.2壬基酚的生物降解99
4.2.1壬基酚生物降解動力學(xué)的異構(gòu)體差異99
4.2.2壬基酚生物降解的構(gòu)效關(guān)系104
4.2.3降解機制106
4.3雙酚的生物降解106
4.3.1不同雙酚生物降解動力學(xué)規(guī)律106
4.3.2不同雙酚生物降解途徑107
4.4壬基酚和雙酚的非生物降解107
4.4.1鐵錳氧化物對壬基酚和雙酚的氧化107
4.4.2雙酚鐵錳氧化物氧化的影響因素108
4.4.3雙酚化學(xué)氧化的反應(yīng)機理111
4.5研究展望112
參考文獻112
第5章土壤-水稻-人體系統(tǒng)中重金屬遷移模型及健康風(fēng)險評估118
5.1土壤環(huán)境質(zhì)量評價研究概述119
5.2土壤-作物系統(tǒng)重金屬遷移模型研究進展121
5.3重金屬人體健康風(fēng)險評價概述122
5.3.1重金屬人體健康風(fēng)險評價現(xiàn)狀122
5.3.2重金屬人體健康風(fēng)險評價不足125
5.4環(huán)境模型不確定性分析概述125
5.4.1環(huán)境模型不確定性分析來源125
5.4.2環(huán)境模型不確定性分析方法126
5.5鎘污染暴露模型的構(gòu)建127
5.5.1相關(guān)性分析127
5.5.2逐步多元回歸分析128
5.5.3土壤-水稻回歸模型的構(gòu)建與驗證129
5.5.4每周鎘暴露值預(yù)測129
5.6人體鎘風(fēng)險動態(tài)模型的構(gòu)建130
5.6.1動力吸收模型與暴露模型的耦合130
5.6.2模擬結(jié)果的評價和預(yù)測132
5.7敏感性分析134
5.7.1敏感性分析方法概述134
5.7.2本研究采用的Sobol′敏感性分析方法135
5.7.3人體動力學(xué)模型敏感性分析結(jié)果136
5.8研究展望137
參考文獻138
第6章畜禽廢棄物農(nóng)用引起的土壤砷和抗生素污染過程、風(fēng)險與防控143
6.1畜禽廢棄物中砷和抗生素污染現(xiàn)狀144
6.1.1畜禽廢棄物中砷的來源與污染現(xiàn)狀144
6.1.2畜禽廢棄物中砷的存在形態(tài)145
6.1.3畜禽廢棄物中抗生素的污染現(xiàn)狀146
6.2畜禽廢棄物農(nóng)用引起的土壤砷和抗生素累積146
6.2.1畜禽廢棄物農(nóng)用引起的土壤砷累積146
6.2.2畜禽廢棄物農(nóng)用引起的土壤抗生素累積148
6.3畜禽廢棄物農(nóng)用土壤中砷和抗生素的環(huán)境過程150
6.3.1有機砷在土壤中的吸附與轉(zhuǎn)化150
6.3.2土壤中砷向地表水和地下水的遷移151
6.3.3畜禽廢棄物施用對土壤中砷形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響152
6.3.4抗生素在土壤中的吸附與遷移轉(zhuǎn)化153
6.4畜禽廢棄物農(nóng)用引起的土壤砷和抗生素生態(tài)與健康風(fēng)險155
6.4.1砷的生態(tài)與健康風(fēng)險155
6.4.2抗生素的生態(tài)與健康風(fēng)險156
6.5畜禽廢棄物農(nóng)用引起的土壤砷和抗生素污染防控157
6.5.1土壤砷和抗生素污染的源頭控制157
6.5.2砷污染農(nóng)田安全利用技術(shù)158
6.5.3土壤中抗生素的消減技術(shù)159
6.6研究展望160
參考文獻160
第7章基于受體模型的土壤重金屬污染源解析168
7.1土壤重金屬來源解析研究概述169
7.1.1污染來源定性識別169
7.1.2排放清單170
7.1.3受體模型170
7.1.4穩(wěn)定同位素混合模型175
7.2鎮(zhèn)域尺度土壤重金屬來源解析180
7.2.1土壤理化性質(zhì)及元素含量描述性統(tǒng)計分析181
7.2.2土壤表層元素的空間分布特征及規(guī)律182
7.2.3土壤重金屬污染源識別184
7.2.4剖面分析佐證污染源識別186
7.2.5基于PMF的源解析及結(jié)果可靠性分析189
7.3研究展望191
參考文獻192
第8章土壤中非飽和流動的數(shù)據(jù)同化方法197
8.1研究進展綜述199
8.1.1不確定性量化方法研究進展199
8.1.2數(shù)據(jù)同化方法研究進展200
8.1.3優(yōu)化試驗設(shè)計研究進展202
8.2土壤非飽和流動模型與隨機模擬方法204
8.2.1土壤非飽和流動模型204
8.2.2隨機模擬方法205
8.3基于概率配點的序貫優(yōu)化設(shè)計與數(shù)據(jù)同化209
8.3.1研究方法209
8.3.2案例研究211
8.4研究展望216
參考文獻217
第9章基于網(wǎng)絡(luò)視角的土壤微生物生態(tài)過程221
9.1微生物共存網(wǎng)絡(luò)222
9.1.1施肥和施用石灰對土壤細菌群落共存模式的影響223
9.1.2降水對草地微生物生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的影響225
9.1.3中國東部大陸土壤微生物群共生網(wǎng)絡(luò)拓撲特征的地理模式228
9.2基于基因網(wǎng)絡(luò)破譯土壤微生物群落功能231
9.2.1森林土壤宏基因組基因相關(guān)網(wǎng)絡(luò)231
9.2.2基因相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的簇中心235
9.2.3基因相關(guān)網(wǎng)絡(luò)中的簇的層次結(jié)構(gòu)236
9.2.4基因相關(guān)網(wǎng)絡(luò)中的負相關(guān)連接237
9.2.5預(yù)測未知的基因功能237
9.3研究展望241
9.3.1填補網(wǎng)絡(luò)推理和解釋中的理論差距241
9.3.2評估預(yù)測的相互作用242
9.3.3利用微生物生態(tài)網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮微生物功能243
參考文獻243
第10章生物質(zhì)炭與土壤微生物生態(tài)247
10.1生物質(zhì)炭對土壤生物化學(xué)性質(zhì)的改良效應(yīng)與機理249
10.2生物質(zhì)炭對土壤細菌豐度、多樣性和群落結(jié)構(gòu)的作用機制250
10.3生物質(zhì)炭對土壤真菌豐度、多樣性和群落結(jié)構(gòu)的作用機制254
10.4生物質(zhì)炭自身定殖微生物的群落結(jié)構(gòu)特征及其定殖機理256
10.5生物質(zhì)炭對土壤微生物DNA吸附性能的影響規(guī)律與影響因素260
參考文獻262
第11章土壤有機碳周轉(zhuǎn)過程及驅(qū)動機制266
11.1土壤有機碳的礦化與分源267
11.2有機碳周轉(zhuǎn)的微生物過程271
11.2.1微生物群落對有機碳礦化的影響271
11.2.2微生物殘體對土壤有機碳積累的貢獻274
11.3土壤有機碳的固持機制274
11.4土壤有機碳與微生物交互作用276
11.5參與碳周轉(zhuǎn)過程的關(guān)鍵微生物279
11.6研究展望282
參考文獻283
第12章農(nóng)業(yè)土壤氧化亞氮排放與氣候變暖的相互作用285
12.1引言286
12.2農(nóng)業(yè)土壤N2O排放的微生物調(diào)控機理286
12.2.1農(nóng)業(yè)土壤N2O排放的微生物路徑286
12.2.2農(nóng)業(yè)土壤硝化過程中真正起作用的活性硝化微生物295
12.2.3土壤病毒對土壤微生物群落和功能的影響308
12.3土壤微生物對氣候變暖的適應(yīng)性312
12.3.1氣候變暖對土壤N2O排放的影響313
12.3.2溫度對土壤N2O排放及氮循環(huán)微生物的影響315
12.3.3溫度對土壤活性硝化微生物的影響317
12.4研究展望320
參考文獻321